Устройство для обработки топлива

 

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к устройствам для обработки топлива двигателей внутреннего сгорания. Техническим результатом является повышение экономичности и снижение токсичности отработавших газов за счет более полного сжигания топлива в камере сгорания двигателя. Сущность изобретения заключается в том, что устройство содержит трубу для прохода топлива и охватывающий ее корпус. При этом корпус выполнен в виде цилиндрической или конической оболочки и установлен коаксиально трубе. В зазоре между ними имеется слой наполнителя, выполненного из композиционного материала, включающего холестерин и/или его модификации и легирующие добавки, выбранные из списка: оксид хрома, алюминий, никель, медь, титан, кремний, активированный уголь, а также поливинилацетат или эпоксидную смолу в качестве основы. Наилучший результат достигается при следующем соотношении компонентов, мас. %: оксид хрома 0,1-3, алюминий 0,1-3, никель 0,1-3, медь 0,1-3, титан 0,1-3, кремний 0,1-3, активированный уголь 0,1-3, холестерин и/или его модификации 0,1-10, поливинилацетат или эпоксидная смола - остальное до 100, а в качестве модификации холестерина могут быть использованы эпихолестерин или неэстерифицированный холестерин. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области обработки жидких и/или газообразных сред, преимущественно топлива в двигателях внутреннего сгорания. Изобретение может также найти применение для обработки технических масел, газообразного углеводородного топлива, воды и т.д.

Известны и широко применяются устройства для обработки топлива различными полями: электрическим, электромагнитным, магнитным и их комбинациями. Так устройство для магнитной обработки топлива двигателя внутреннего сгорания [патент РФ 2011880, МКИ F 02 M 27/04, опубл. 30.04.94] включает трубу для прохода обрабатываемого топлива, на которой установлены наборы постоянных магнитов, закрепленных на ленте. Указанные наборы установлены на трубе поочередно с ориентацией магнитных полей параллельно и/или перпендикулярно потоку топлива. При работе двигателя топливо движется по трубе и в зоне размещения наборов магнитов испытывает воздействие магнитного поля с переменным градиентом напряженности. Основным достоинством данного устройства является простота конструкции и надежность эксплуатации. Однако подобные постоянные магнитные поля не могут оказывать существенного воздействия на микроструктуру обрабатываемой жидкости, а следовательно, существенно изменять ее свойства.

Известно устройство для обработки жидких и/или газообразных сред, преимущественно топлива [патент РФ 2093699, МКИ F 02 M 27/04, опубл. 20.10.97]. Устройство имеет корпус, выполненный из диэлектрического материала, образующий полость, в которой установлен продолжительный положительный электрод, выполненный с заостренными выступами, размещенными по всей длине электрода перпендикулярно его продольной оси. Этот электрод подключен к высоковольтному источнику напряжения. Снаружи корпус охватывает отрицательный электрод, установленный на "массу" и выполненный, например, в виде оплетки. Кроме того, устройство снабжено постоянными магнитами с чередующейся полярностью, обращенные своими полюсами в сторону полости обработки. Проходящая через устройство жидкость подвергается воздействию резко неоднородного электрического поля и также неоднородного постоянного магнитного поля, совместное воздействие которых усиливает эффективность обработки. Однако устройство может работать только от внешнего источника, создающего постоянное напряжение до 5 кВ, что усложняет конструкцию в целом, а также создает опасность при эксплуатации, особенно при обработке топлива. Накапливаемое статическое электричество может вызвать самовозгорание топлива.

В качестве прототипа выбран преобразователь топлива [патент РФ 2107180, МКИ F 02 M 27/00, опубл. 20.03.98]. Устройство имеет крестообразный корпус, внутри которого установлены шестигранные пирамиды, вершины которых направлены в сторону тороидальных катушек, закрепленных на торцевых участках корпуса. По внешней стороне каждой катушки по всей ее высоте проходит спиралевидная труба для прохода обрабатываемой жидкости. Топливо, проходя через спиралевидную трубку, подвергается воздействию силового поля тороидальных катушек. Затем топливо попадает на боковые ребра пирамид, которые служат концентраторами энергии структурированного эфира, т.е. торсионного поля. В результате воздействия торсионного поля тяжелые фракции бензина оседают на дне корпуса, легкие фракции продолжают двигаться через отверстия в основаниях пирамид к выходному штуцеру за счет давления, создаваемого топливным насосом и подвергаются воздействию потоков структурированного эфира, за счет чего приобретают новые свойства. Тяжелые фракции на дне корпуса также энергонасыщаются, частично выводятся из устройства. В камере сгорания двигателя полностью сгорают углеродистые формы, что приводит к снижению вредных выбросов. Прототип имеет достаточно сложную и громоздкую конструкцию и может быть размещен лишь между бензонасосом и карбюратором, что вызывает сложность при его установке. В прототипе проблема придания направленности воздействия торсионных полей решается при помощи конструктивных элементов - пирамид, т. е. на макроуровне. Таким образом, не используется микрорезонансный потенциал торсионных полей. Ввиду того, что движущаяся жидкость находится в неустойчивом состоянии, для достижения существенного изменения ее свойств необходимо, чтобы моделирующее воздействие обладало эффектом молекулярного и субмолекулярного резонанса, а это в случае торсионных полей недостижимо на макроуровне.

В основу изобретения поставлена задача создания простого по конструкции и надежного в эксплуатации устройства для обработки топлива, способного существенно изменить его энергетические характеристики и другие эксплуатационные свойства.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для обработки топлива, включающем трубу для прохода топлива и охватывающий ее корпус, согласно изобретению новым является то, что корпус выполнен в виде цилиндрической или конической оболочки и установлен коаксиально трубе, а в зазоре между ними имеется слой наполнителя, выполненного из композиционного материала, включающего холестерин и/или его модификации и легирующие добавки, выбранные из списка: оксид хрома, алюминий, никель, медь, титан, кремний, активированный уголь, а также поливинилацетат или эпоксидную смолу в качестве основы.

Наилучший результат достигается при следующем соотношении компонентов, мас. %: оксид хрома 0,1-3, алюминий 0,1-3, никель 0,1-3, медь 0,1-3, титан 0,1-3, кремний 0,1-3, активированный уголь 0,1-3, холестерин и/или его модификации 0,1-10, поливинилацетат или эпоксидная смола - остальное до 100.

В качестве модификации холестерина могут быть использованы эпихолестерин или неэстерифицированный холестерин.

На фиг. 1 представлено продольное сечение заявляемого устройства при цилиндрической форме оболочки; на фиг. 2 - то же при конической форме оболочки.

Устройство состоит из трубы 1 для прохода топлива, выполненной, например, из меди или латуни, и оболочки 2, коаксиальной трубе 1. Экспериментально установлено, что использование оболочки, изготовленной из цинка или стали с покрытием из цинка дает повышение результата. Однако возможно применение и других материалов, например, алюминия, пластмасс и т.д. В зазоре между трубой 1 и оболочкой 2 имеется слой наполнителя 3 из композиционного материала. Такой слой получают путем введения в жидкую эпоксидную смолу или поливинилацетат упомянутых выше компонентов в виде мелкодисперсных порошков, их тщательное перемешивание. Присутствие в композиции эпихолестерина (или его аналога - неэстерифицированного холестерина) обязательно. Однако в число перечисленных легирующих добавок может не входить тот или иной компонент, например, медь, или титан, или активированный уголь. При этом результат (улучшение свойств топлива) может быть несколько снижен. Наилучший результат достигается, когда в композицию включены все перечисленные компоненты при заданном соотношении. Конкретное процентное соотношение компонентов зависит от многих параметров: от обрабатываемого вещества, от его исходных и желаемых свойств, геометрических размеров устройства и т.д. Уменьшение значения ниже заявленных минимальных процентов приводит к подпороговому снижению эффекта молекулярного и субмолекулярного резонанса. Увеличение выше максимальных значений - приводит к утрате самоорганизующихся связей микроструктуры полимерного композитного материала, а значит и его резонансных свойств.

Полученную жидкую композицию заливают в зазор между оболочкой и трубой и выдерживают до ее полимеризации.

Установлено, что форма оболочки также влияет на улучшение свойств топлива. Коническую форму оболочки целесообразно использовать при больших (свыше 30-50 мм) диаметрах трубы 1.

Согласно изобретению было изготовлено устройство, включающее медную трубку и стальную оцинкованную оболочку цилиндрической формы, между которыми размещен наполнитель следующего состава, %: оксид хрома 1, алюминий 1, никель 1, медь 1, кремний 1, титан 1, эпихолестерин 1, активированный уголь 1, эпоксидная смола - остальное до 100. Аналогичный результат был получен при замене на соответствующие эквиваленты - на неэстерифицированный холестерин и на поливинилацетат. Топливо при прохождении через устройство подвергается воздействию торсионных полей. Используемый в качестве наполнителя состав резонансно на субмолекулярном уровне активирует воздействие торсионных полей на обрабатываемую жидкость. Это приводит к упорядочению спиновых степеней свободы атомов жидкости и изменяет ее свойства.

В испытательной лаборатории нефтепродуктов (ООО "ТПК-Терминал" нефтебазы "Красный нефтяник" был испытан бензин марки A-92, пропущенный через заявляемое устройство. Испытания, проведенные согласно ГОСТ 8226-82, показали, что октановое число бензина повысилось от 93,0 (перед обработкой) до 95,8 (после обработки). Испытания, проведенные согласно ГОСТ 1567-83, показали, что концентрация смол уменьшилась с 3,4 до 1,4 мг на 100 см³ топлива, что также свидетельствует об улучшении характеристик бензина. Устройство было установлено в легковые автомобили марки ГАЗ-2410, ВАЗ-21093, УАЗ-469 и грузовые (дизельные) - МАЗ-500, Volvo - F7. Испытания показали, что обработка приводит к более полному сгоранию топлива, в результате чего уменьшается количество вредных составляющих выхлопных газов (CO - до 8%, окислов азота - до 10%), увеличивается мощность двигателя, его рабочий ресурс, снижается расход топлива.

Испытания заявленного устройства также показали, что оно оказывает положительное воздействие не только на топливо, но и на другие жидкости и газообразные среды. Так при обработке воды возможно регулирование рH, улучшаются органолептические свойства, уменьшается накипеобразование. При обработке технических масел возрастает щелочная реакция.

Изобретение может найти широкое применение в различных отраслях, в частности при эксплуатации двигателей автомобилей, в сельском хозяйстве, медицине, быту и т.д.

Формула изобретения

1. Устройство для обработки топлива, включающее трубу для прохода топлива и охватывающий ее корпус, отличающееся тем, что корпус выполнен в виде цилиндрической или конической оболочки и установлен коаксиально трубе, а в зазоре между ними имеется слой наполнителя, выполненного из композиционного материала, включающего холестерин и/или его модификации и легирующие добавки, выбранные из списка: оксид хрома, алюминий, никель, медь, титан, кремний, активированный уголь, а также поливинилацетат или эпоксидную смолу в качестве основы.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что наполнитель имеет указанный состав при следующем соотношении компонентов, мас.%: Оксид хрома - 0,1 - 3 Алюминий - 0,1 - 3 Никель - 0,1 - 3 Медь - 0,1 - 3 Титан - 0,1 - 3 Кремний - 0,1 - 3 Активированный уголь - 0,1 - 3
Холестерин и/или его модификации - 0,1 - 10
Поливинилацетат или эпоксидная смола - Остальное до 100
3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что в качестве модификации холестерина используют эпихолестерин или неэстерифицированный холестерин.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2